Информационная система "Единое терминологическое пространство"

Научно-техническая революция мотивирует создание новых совершенных средств и способов моделирования и управления с целью совершенствования учебного процесса вуза и подготовки эффективных технологий и инноваций для промышленности.

Для указанных целей создана и используется информационная система «Единое терминологическое пространство» (ЕТП) (рис. 1).

Рис. 2. Главное меню

Рис. 1. Информационная система аэрокосмических университетов

Термин

Толкованме

Дополнительно

Источник:

[SWOT •анализ

[анализ внутренней и внешней сред компании с целью учета возможностей и [ресурсов для построения стратегичекого плана

[Чуркин З.М. Исследование систем управления для бизнес-процессов. М.: [Доброе слово, МАИ, 2005

Цайти запись

SWOT-анализ

[табличный метод анализа сильных и слабых сторон компании, возможностей и угроз как внутри, так и извне

ы

Компания может влиять на параметры внутренней среды. Нет возможностей влияния на параметры внешней среды.

Алгоритм Джонсона Б изнес-инжениринг Бизнес-модель [БМ] Блок-схема финансовой модели Булева алгебра Верификация Вероятностные модели

Система ЕТП осуществляет сбор и хранение структурированной терминологической информации дисциплин кафедры, электронных учебников, УМК, что обеспечивает единство понятий в рамках учебных направлений и соблюдение стандартов; выдает терминологические справки, позволяет создавать статьи по опорным понятиям лекций.

Технопарк содержит инструментарии создания технологий интерактивных систем управления (СУ) и внедрения новых математических методов в бизнес и менеджмент, позволяющих осуществлять целенаправленную инновационную деятельность.

Управление системой ЕТП осуществляется через главное меню (рис. 2).

Непосредственная работа с информацией: поиск, чтение, занесение, редактирование осуществляется через экранную форму (рис. 3).

Поиск и выбор записи с требуемой информацией производится из ниспадающего списка справа (см. рис. 3).

Рис. 3. Экранная форма для работы с информацией

Из главного меню имеется возможность печатать предварительный отчет (рис. 4).

Термин Толкование             Доголнигельно             Источник            Заметки

SWOT-   табличный метод анализа  анализ внутренней и       Чуркин Э.М. Исследование Компания монет анализ   сильных и слабых сторон   внешней сред нжлинип с   систем убавления для     влиять на компании, возможностей и целью учета возможное геп  бизнес-процессов. II:      параметры утрозкак внутри, так и     и ресурсов для построения Доброе слово, МАИ, 2005   внутренней среды, извне                    стратегичекого плана                               Нет возможностей

влияния на параметры внешней среды.

Алгоритм упорядочивание работ на 2- Минимизирует время      Коф.инА. Введение в      Преимущества

Джнсона х или ух стеках         выполнения             псследовяпе операций М: упорядочивепя последовательности работ Мир, 1970                ачлюстртфутогся диаграммами Ганта

Рис. 4. Пример отчета

Отчет может иметь вид статьи.

Инструментарий создания технологии интерактивной СУ для определенного бизнес-процесса фор-

мирует в Excel систему управления из связанных компонентов. В качестве входной информации используется структурная схема бизнес-процесса (см. пример на рис. 5).

Рис. 5. Оценка доходности производственного проекта в условиях неопределенности

Для данной схемы строится система интерактивного управления из связанных компонентов (рис. 6).

Компонент Данные содержит в определенном формате исходные данные. Компонент Модель выполняет основные вычисления. Компонент Метод шансов уменьшает неопределенность.

Компоненты Повыш_ цены на энерго_носит _ и Повыш_цены ед._продукц моделируют динамику взаимодействия субъектов: поставщика энергоносителей и производителя продукции. Отдельно выделен компонент Методы неопределенности , аккумулирующий достижения в области науки и позволяющий подбирать для заданного бизнес-процесса более эффективный метод снижения неопределенности.

Все результаты моделирования для мониторинга и оценки ожидаемых последствий подготавливаемых решений передаются в Портал (рис. 7), где производится окончательная подготовка управленческих решений и осуществляется управление процессом.

Управление проектом в условиях неопределенности предполагает анализ кризисных ситуаций. В качестве примера рассмотрим 10-кратное повышение цены на электроэнергию. Управление этим процессом показано в Портале на протяжении трех фаз кризиса. Для каждой отдельной фазы выделен один столбец. На экране изображены 3 фазы состояния кризиса с предложениями по уменьшению его влияния на производство. Фазы иллюстрируют динамику влияния кризиса на производство и эффективность средств защиты. Ценно, что при управлении процессом можно видеть степень влияния средств защиты и получаемые результаты.

Рис. 6. Компоненты системы интерактивного управления

Рис. 7. Фрагмент Портала

Инструментарий внедрения новых математических методов в производство предполагает постановку производственной задачи, подбор и разработку методов и алгоритмов решения, построение системы управления и ее применение.

Работу инструментария рассмотрим на примере построения системы диагностики неисправностей авиационного оборудования (АО) на основе метода дискриминантного анализа (МДА), классифицирующего многомерные наблюдения по нескольким категориям.

С помощью МДА анализируются статистические данные о неисправностях АО и строятся пространство дискриминантных функций, канонические функции и центроиды классов, которые переносятся в Excel, где диагностируются поступающие сообщения о неисправностях АО.

МДА реализован в программном пакете STATGRAPHICS Plus for Windows, что существенно ускоряет работу и повышает достоверность испытаний.

Статистическая диагностическая система включает базу данных испытаний; MS Office Excel; пакет STATGRAPHICS for Windows (рис. 8).

f^^База данных испытаний

I---Инженер_лабор: кодир_признаков 2^s*          неисправн_АО

* И---г I J MS Office Excel

Инженер_лабор:        II Ч использ_канонич_функц \ и центроидов для установ_          ^

причин_неисправн_АО 6 —HU—>

" IIIJ STATGRAHPICS

Математик - статистик:

Загруз_пакета STGRAPH. Загруз_статистики о неиспр_АО

Дискрим_аналз: Ч1остроен_пространства дискрим_функц, -канонич_ дискр_функц_-ценгроидов,-оценк_точн_диагност

Рис. 8. Статистическая диагностическая система

Авиационное оборудование проверяется на испытательном стенде. Результаты испытаний записываются в базу данных и поступают на дисплей инженера лаборатории. Сообщения о неисправностях в виде отклонений значений признаков кодируются по инструкции и передаются для диагностики в MS Excel.

Диагностика выполняется в 2 этапа: подготовительный и основной.

На подготовительном этапе диагностики математик-статистик выполняет настройку статистической системы. Загружает статистику предшествующих неисправностей АО, производит анализ статистики и по результатам строит пространство дискриминантных функций, канонические дискриминантные функции, центроиды классов, определяет точность диагностики.

На основном этапе диагностики инженер лаборатории принимает из базы данных сообщения о неисправности испытываемого АО. Кодирует признаки неисправностей по шаблону. Открывает электронную таблицу Excel, в которой для диагностируемого сообщения вычисляет значения дискриминантных функций как сумму парных произведений коэффициентов дискриминантных функций на соответствующие коды признаков. Значения функций являются координатами диагностируемого сообщения в пространстве дискриминантных функций (рис. 9).

Р2=0,124,17*х1-01Э7,х2

F2=-6,05»'Q.67M4ll?3*i2*0^'<2Hl,46**l-g.66*x5K),7rx64).45*x7*9.8*x8

Значения признаков.

■м1ли1иру»могособ»т A|F1,F2)

Рис. 9. Пример диагностики пришедшего сообщения на листе Excel

Диагностик! ноиспрмнопен

Определение для события A|FL F2) фунци й Fl и F2 __________ Исходные даннве __________ !оэфф_?1 Признаки Значения Коафф_Р

В Excel строится пространство дискриминантных функций и центроидов. В это пространство включаются координаты точки диагностируемого сообщения. Минимальное расстояние от этой точки до центроидов диагностирует неисправность с указанием точности диагностики (рис. 10).

В рассматриваемом примере диагностируемые неисправности АО разделены на 4 группы:

– 1-я – неисправности двигательной установки (наблюдалось 28 случаев);

– 2-я – неисправности электрооборудования (25 случаев);

– 3-я – неисправности системы управления (26 случаев);

– 4-я – другие неисправности (24 случая).

Признаки неисправностей обозначаются переменными: х1, х2, х3,…, х8. Значения признаков представлены кодами.

Задача диагностики формулируется следующим образом.

Имея статистические данные по неисправностям АО, с помощью пакета STATGRAPHICS провести дискриминантный анализ:

– определить дискриминантные функции, представляющие значимую диагностическую информацию;

– найти константы и коэффициенты для первых двух дискриминантных функций F1 и F2;

– рассчитать координаты центроидов групп и точность диагностики;

– определить групповые характеристики;

– построить диаграмму рассеивания;

– сформулировать диагностическое правило нахождения расстояний от диагностируемого объекта до центроидов классов в пространстве канонических дискриминантных функций;

– произвести с помощью правила диагностику произошедшего события.

Для сообщения определяются дискриминантные функции, являющиеся его координатами в дискриминантом пространстве канонических функций.

Групповые центроиды С1, С2, С3 и диагностируемое событие, которому соответствует точка А(F1, F2), показаны на рис. 10.

Рис. 10. Построение пространства дискриминантных функций и центроидов

Для А(F1, F2) ближайший центроид – С2, соответствует группе неисправностей электрооборудования.

Следовательно, при испытании авиаоборудования появление события А(F1, F2) с точностью диагностики STATGRAPHICS в 64 % свидетельствует о неисправности электрооборудования.

Дальнейшее повышение точности диагностики дает применение линейных дискриминантных функций Фишера, называемых в STATGRAPHICS Classification Functions.

Использование информационной системы ЕТП обеспечивает учебный процесс единым понятийным аппаратом, повышает качество учебной работы, исключает неоднозначность и противоречивость. Преподаватели используют ЕТП при подготовке лекций, студенты – при подготовке к контрольным занятиям, экзаменам, выполнении курсовых работ и дипломных проектов.

Для работы технопарка в ЕТП имеются инструментарии создания новых технологий интерактивного управления бизнес-процессами и менеджментом. Внедрение в менеджмент новых математических методов показано на примере создания системы диагностики неисправностей авиационного оборудования.

Рассмотренные технологии готовы к использованию в инновационных процессах для установления и оценки новых связей и свойств параметров изделий на уровне функций.

Системы и блоки ЕТП построены на единой информационной платформе Microsoft и STATGRAPHICS. Имеют удобные интерфейсы, печатают стандартные отчеты, справки и строят графики.

Совместное использование информационной системы ЕТП и инструментариев технопарка открывает возможности прогнозирования инновационных прорывов в области технологий как творческой комбинации идей, знаний специалистов, объектов и компонентов уже существующих технологий, приводит к созданию условий для возникновения синергетического эффекта.

Разработанные системы представляют новый уровень развития и совершенствования высоких технологий при подготовке и принятии решений с помощью моделирования.

Обслуживание указанных систем производится специалистами высокой квалификации: инженерами по знаниям, инженерами по производству, владеющими дискретной математикой, статистикой, современными компьютерными технологиями и методами искусственного интеллекта.

С усложнением процессов менеджмента и бизнеса с каждым годом возрастает значение систем моделирования, имитации и анализа. Адекватно им должны вкладываться усилия специалистов и средства, чтобы не допустить отставания в данной области знаний, так как догонять труднее и дороже, а зачастую и бесполезно.

THE INFORMATION SYSTEM “UNIFORM TERMINOLOGICAL SPACE”

The Information System “Uniform Terminological Space”, working on the basis of the Glossary, which services terminological requests on control of educational process and institute subdividing, is considered.